17.(12分)总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图,试根据图像求:(g取10m/s2)
(1)t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小。
(2)估算14s内运动员下落的平均速度。
(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。
16.(10分)如图所示是利用光电效应现象测定金属极限频率的实验原理图,其中电源电动势为E,内阻为r,R0的总电阻为4r,两块平行金属板相距为d,当N受频率为υ的紫外线照射后,将发射沿不同方向运动的光电子,形成电流,从而引起电流计的指针偏转,若闭合开关S,调节R0逐渐增大极板间电压,可以发现电流逐渐减小。当电压表示数为U时,电流恰好为零。(已知普朗克常量h、电子电荷量e、电子质量m、光速为c)则(1)金属板N的极限频率为多大?
(2)切断开关S,在MN间加垂直于纸面的匀强磁场,逐渐增大磁感应强度,也能使电流为零,当磁感应强度B为多大时,电流恰好为零?
15.(10分)倾角为37°的斜面体靠在固定的竖直挡板P的一侧,一根轻绳跨过固定在斜面顶端的定滑轮,绳的一端与质量为mA=3kg的物块A连接,另一端与质量为mB=1kg的物块B连接。开始时,使A静止于斜面上,B悬空,如图所示。现释放A,A将在斜面上沿斜面匀加速下滑,求此过程中,挡板P对斜面体的作用力的大小。(所有接触面产生的摩擦均忽略不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
14.(10分)一辆摩托车能达到的最大速度为vm=30 m/s,要想在3 min内由静止起沿一条平直公路追上在前面s0=1000 m处、正以v=20 m/s速度匀速行驶的汽车,则摩托车至少以多大的加速度起动?以下是甲、乙两位同学的求解方法。甲同学的解法是:设摩托车恰好在3 min时追上汽车,则:at2=vt+s0,代入数据得:a=0.28 m/s2.乙同学的解法是:设摩托车追上汽车时,摩托车的速度恰好是30 m/s,则vm2=2as=2a(vt+s0)代入数据得:a=0.1 m/s2。
你认为他们的解法正确吗?若都是错误的,请给出正确的解。
13.(10分)某研究性学习小组发现河水在缓慢流动时有一个规律,河中央流速最大,岸边速度几乎为零。为了研究河水流速与离河岸距离的关系,小明设计了这样的测量仪器:如图甲所示,两端开口的“L”形玻璃管的水平部分置于待测的水流中,竖直部分露出水面,且露出水面部分的玻璃管足够长。当水流以速度v正对“L”形玻璃管的水平部分开口端匀速流动时,管内外水面高度差为h,且h随水流速度的增大而增大。为了进一步研究水流速度v与管内外水面高度差h的关系,该组同学进行了定量研究,得到了如下表所示的实验数据,并根据实验数据得到了v-h图像,如图丙所示。
v(m/s) |
0 |
1.00 |
1.41 |
1.73 |
2.00 |
2.45 |
2.83 |
3.16 |
h(m) |
0 |
0.05 |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
0.50 |
(1)根据上表的数据和图丙中图像的形状,可猜想v和h之间的关系为 ;
为验证猜想,请在图丁中确定纵轴所表示的物理量,并作出图像,若该图像的形状为 ,说明猜想正确。
(2)现利用上述测速器,由河流南岸开始,每隔1 m测一次流速,得到数据如下表所示:根据v和h之间的关系完成下表的最后一行,对比下表中的数据,可以看出河中水流速度v与离南岸的距离x的关系为 。
测试点离岸距离x/m |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
管内外液面高度差h/cm |
0 |
0.8 |
3.2 |
7.2 |
12.8 |
相应的河水流速v/ms-1 |
|
|
|
|
|
12.(9分)在“用单摆测重力加速度”的实验中。
(1)某同学的操作步骤为:
a.取一根细线,下端系住直径为d的金属小球,上端固定在铁架台上
b.用米尺量得细线长度l
c.在细线偏离竖直方向5°位置释放小球
d.用秒表记录小球完成n次全振动所用的总时间t,得到周期T=t/n
e.用公式g=4p2l/T2计算重力加速度
按上述方法得出的重力加速度值与实际值相____(选填“偏大”、“相同”或“偏小”)。
(2)已知单摆在任意偏角q 时的周期公式可近似为T’=T0[1+a sin2(q /2)],式中T0为偏角q趋近于0°时的周期,a为常数。为了用图像法验证该关系式,需要测量的物理量有_________;若某同学在实验中得到了如图所示的图线,则图像中的横轴表示_________。
11.(9分)
(1)下图中螺旋测微器的读数是______ mm.
(2)“验证力的平行四边形定则”的实验情况,如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
①图乙中的___________是为F1和F2的合力的理论值;___________是力F1和F2的合力的实际测量值。
②在实验中,如果保持OC细绳位置不变,改变OB细绳的位置,那么连接OC细绳的弹簧称的示数一定会发生变化吗?答:_______。(选填“一定会”、“可能不会”或“一定不会”)
③本实验采用的科学方法是 ( )
A.理想实验法; B.等效替代法;
C.控制变量法; D.建立物理模型法
10.两个完全相同的条形磁铁,放在平板AB上,磁铁的N、S极如图所示,开始时平板及磁铁皆处于水平位置,且静止不动.
甲:现将AB突然竖直向上平移(平板与磁铁之间始终接触),并使之停在A”B”处,结果发现两个条形磁铁吸在了一起。
乙:如果将AB从原来位置突然竖直向下平移(平板与磁铁之间始终接触),并使之停在位置A’B’处,结果发现两条形磁铁也吸在了一起。
则下列说法正确的是 ( )
A.开始时两磁铁静止不动说明磁铁间的作用力是排斥力;
B.开始时两磁铁静止不动说明磁铁间的吸引力等于静摩擦力;
C.甲过程中磁铁开始滑动时,平板正在向上减速;
D.乙过程中磁铁开始滑动时,平板正在向下减速。
9.一列简谐横波沿直线传播,该直线上的a、b两点相距4.42 m。图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线。从图示可知( )
A.此列波的频率一定是10Hz B.此列波的波长一定是0.1m
C.此列波的传播速度可能是34 m/s D.a点一定比b点距波源近
8.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象,图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些 盐),图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈,将金属线圈在其所在的平面内缓慢旋转,观察到的现象是( )
A.当金属线圈旋转30°时,干涉条纹同方向旋转30°
B.当金属线圈旋转45°时,干涉条纹同方向旋转90°
C.当金属线圈旋转60°时,干涉条纹同方向旋转30°
D.干涉条纹保持不变
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